JPH0657452B2 - 磁性シリンダの組立て方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は回転オフセット印刷その他に於て使用する為の
磁性シリンダの組立方法に関する。

（従来技術） 回転オフセット印刷に於ては、インクは一つのシリンダ
（版胴）に装着された版に塗布される。インクは次のシ
リンダ（ゴム胴）上の弾性ブランケツトに転移される。
紙ウエブがブランケツト上のインクでもつて印刷され
る。版及びブランケツトの各シリンダには、版（一般に
平版）或いはブランケツトをシリンダ表面上に保持する
為の機構を組入れなければならない。こうした機構は、
代表的にシリンダの長手方向に伸延し、且つ3/8インチ
（約9.５ミリメートル）のオーダーの周辺寸法を有する
間隙に配設される。ブランケツトシリンダの間隙を通過
するウエブ部分は印刷が為されず、これは当該部分が屑
となる事を意味する。これは紙の浪費及び高いコストを
招く。更に、回転オフセット印刷に於ては、シリンダは
シリンダ同志間に相当な圧力を伴つて高速回転する。先
に述べた間隙は印刷品質を低下させ且つ印刷機に保守上
の問題の一因となる衝撃及び振動を引き起こす。間隙は
また、シリンダの対称性を損い高速回転に於ては所望さ
れざる状況をもたらす。

版を磁気的に保持するシリンダが提案された。従来から
入手可能な磁性シリンダは、回転ウエブオフセット印刷
に於て確実に作動する為の十分な保持能力を有していな
い。

（発明の概要） 本発明に従えば、シリンダ表面上二つの磁石受け入れ用
細孔を画成してなる離間した二つの螺旋状の極部材をシ
リンダに配設する極部材配設段階と、 前記二つの可撓性の磁石の一つを前記細孔の一つに、前
記磁石の他の一つを隣接する細孔内に、同じ極が相互に
向い合う状態に於て配設することにより前記二つの磁石
を前記シリンダ表面上に巻付ける磁石巻付け段階とを含
み、 該磁石巻付け段階は、先に巻付けられる磁石が極部材同
士間の細孔に完全に入った後、後から巻付けられる磁石
が隣の細孔に入るよう角度偏倚させた状態で為されるこ
とを特徴とする磁性シリンダの組み立て方法が提供され
る。

（好ましい実施例の説明） 第１図に示される印刷用ロール１０は、短軸１２が各端
から伸延してなる筒状のシリンダ胴１１を有する。シリ
ンダ胴は、好ましくは米国特許第3,８１0,０５５号に示
される一般的構造のものである。シリンダ胴の表面に
は、第２図に示す様な２つの螺旋状の極部材１４、１５
が隔置され、間に螺旋状の細孔１７、１８を画成する。
磁石２０、２１が細孔に配置され、極部材を貫く磁界を
確立する。磁界は版２３をシリンダの表面上に保持す
る。版２３は第２図には示されない。

磁石は極部材より小さい半径方向寸法を有する。環状部
材２５、２６が磁石を覆い、細孔１７、１８の外側部分
を充填する。

代表的な印刷用シリンダは長さが４０インチ（約１メー
トル）のオーダーであり、直径は7.５インチ（約１９セ
ンチメートル）のオーダーである。シリンダ表面上での
磁性構造部は、今後説明される如く1/2インチ（約1.２
センチメートル）以下の半径方向寸法を有する。

比較の為、従来の磁性構造を第３図に、本発明のシリン
ダ及び版の磁性構造を第４図に示す。第３図の従来構造
における第１図、２図及び４図の要素に相当する要素
は、同じ参照番号「′」を付けて示してある。材料の寸
法形状及び特性上の差が、シリンダ上での印刷用版の保
持力を実質的に増大する。第３図及び４図に示され且つ
明細書に於て参照される寸法は、従来技術及び本発明を
比較する目的の為の一例を提供するだけである。個々の
寸法の絶対量は臨界的なものでは無いが、第４図の要素
の相対寸法は本発明によつて達成される増大された版保
持力をもたらす。

スチール製とし得るシリンダ胴１１は、磁性構造を本体
から隔絶する為の非磁性材料から成るスリーブ２８をそ
の表面に具備している。スリーブは代表的に真鍮製であ
り、その半径方向寸法は0.０５０インチ（約0.３ミリメ
ートル）である。

磁石２０、２１は、好ましくは磁石粒子が埋設されて成
る弾性のゴム状材料である。ミネソタマイニングアンド
マニユフアクチユアリング社が、そうした磁石をプラス
チフオームの商標の下に販売している。磁石は今後説明
される如きシリンダの組立て中に於て、極部材１４、１
５同志間の細孔１７、１８内に沿つて巻付けられる。磁
石の磁界は、図示の如く同じ極が互いに向い合う様にし
て配向される。磁石は長手方向寸法が0.０５１インチ
（約1.３ミリメートル）であり、半径方向寸法が0.２５
０インチ（約6.４ミリメートル）である。極部材１４、
１５は低磁気抵抗性材料、好ましくはステンレススチー
ル製である。ＡＩＳＩNo.４３０フエライト型ステンレ
ススチールが好適である。この材料は、極部材の周囲表
面を所望の寸法及び筒形状に維持するべく印刷に使用さ
れるインク、溶剤及び洗剤による腐食に耐える。極部材
の長手方向寸法はここでは0.０３２インチ（約0.８ミリ
メートル）であるが、これは、印刷用版をシリンダに装
着した状態に於て極部材の周囲表面に実質的飽和状態が
達成される様に、磁石２０、２１の保磁力及び長手方向
寸法と極部材材料の透磁率とによつて決定される。

印刷用版２３は、磁性材料製であり且つ隣り合う極部材
１４、１５同志間の環状版区画に実質的飽和磁化が達成
される様に自らの磁気抵抗と関連づけられる肉厚を有し
ている。

第４図に例示される実施例に於ては版の肉厚は0.０１５
インチ（約0.４ミリメートル）である。こうした肉厚に
よつて、以下に説明される如きシリンダ表面と合致させ
る為の端区画の切削、取扱い及び予備形成が容易とな
る。

版２３を通しての磁界は飽和状態を越えない、即ちその
上面を越えて磁界が存在しないことが好ましい。版の外
側に漂遊磁界が存在すると、磁性材料の粒子は版表面に
引寄せられる。これは印刷品質を低下させると共に版或
いはブランケツトを損傷させる。更に悪いことに、そう
した漂遊磁界はシリンダ上での版保持力を付加するので
は無く、むしろそれらを減少させる。シリンダから版端
を持上げる為に必要な力は、時に“対引剥し強さ”と称
されるが、版肉厚の3/4乗に直接相関する。この関係
は、版及び極部材間の間隙の関数としての単位面積当り
の引付け力のグラフが、実質的に直線である範囲全体に
渡つて存在する。計測及び計算の両データによれば、グ
ラフは対引剥し強さが初期値の約４０乃至５０％に減少
する迄実質的に直線である。版は、対引剥し強さが十分
で、従つて粘着性インクにおいてシリンダから引剥され
る事のない様、十分に厚くなければならない。然し乍
ら、過剰な肉厚は版の切削、取扱い及び形成の困難性及
びそのシリンダ上への取付けの困難性を増大する。

ここで使用する“実質的飽和”とは、９０から９５％の
オーダーの飽和状態を意味する。高レベルの飽和を実現
する為の設計に於ては、磁束の増加を最小とする為、磁
石の保磁力及び或いは長手方向寸法を過大に増大する必
要が有る。更に、そうした高レベルの飽和に於ては、版
の外側に漂遊磁界が出現する様になり、対引剥し強さ及
び引付け力の増分が減少する。９０％飽和よりずつと低
い磁束レベルは極部材及び版に於て材料が有効に使用さ
れていない事を表わす。

極部材１４、１５の外側部分同志間に於て磁石２０、２
１に上被する環状部材２５、２６は、版２３から分流す
る磁束通路を最小化する為、高磁気抵抗性材料から作成
される。オーステナイト型ステンレススチールＡＩＳＩ
No.３１０が満足すべきものである事が分つた。

極部材の周囲表面及び版２３の内側表面は、好ましくは
密着される。これが磁気回路におけるエアーギヤツプの
発生及び大きさを最小化する。エアーギヤツプは回路の
磁気抵抗を著しく増大し且つ版上に作用する引付け力を
減ずる。

第４図の構造の利点は、第３図の従来構造を検討する事
によつて認識されよう。第３図の従来構造に於ては、磁
石２０′、２１′は0.０９３インチ（約2.４ミリメート
ル）の長手方向寸法を有している。保磁力は、極板部材
１４′、１５′が飽和し且つ磁石の本来利用しうるはず
の磁気的引付け力が有効に使用されない様なものであ
る。環状の磁石被覆部材２５′、２６′は、半径方向寸
法が0.１００インチ（約2.５ミリメートル）であり、ス
テンレススチールＡＩＳＩNo.３０４製である。該ステ
ンレススチールＡＩＳＩNo.３０４の磁気抵抗は典型的
にＡＩＳＩNo.３１０材料より低い。磁石被覆部材は、
版２３′における磁束を低減する多くの磁気的分流路を
提供し、従つて引付け力を減衰する。

引付け力は極部材１４′、１５′に集中する。第３図の
従来技術に於ては、シリンダの長手方向１インチ（約2.
５４センチメートル）当り従来の磁石幅における４組の
磁石及び極部材が存在する。シリンダ外側表面における
極部材対磁石の面積比は0.３４対１である。第４図の構
造に於てはシリンダ長手方向１インチ当り６組の磁石及
び極部材が存在し、極部材対磁石の面積比は0.６３：１
である。要素の形状及び磁気特性上のこうした差は、版
２３′に対するそれと比較して、対引剥し強さにおける
５０％のオーダーの、そして引付け力における８０％の
オーダーの増加をもたらす。

版２３の端の持上げに要する引剥し力は、版が極部材と
接触状態に在る場合は引付け力に比例し、そして引付け
力と、版及び極部材間のギヤツプとの間の比例定数の４
剰根に反比例する。引剥し力に抵抗する為の能力のこう
した度合は、引付け力とギヤツプとの間の関係が対引剥
し強さ降下の最初の４６％に渡つて直線である場合、並
びに版の端が持上げられる時の版の折れ曲りが版材料の
機械的降伏強度を上回らない場合に於て正確である。粘
着性のインクはその様な引剥し力を行使する。もし版の
端が過大に持上げられると、版の位置はシリンダ上で移
動し或いは外れてしまう。先に述べた如く、版及び極部
材間のキヤツプを最小化し、従つて版の内側表面が版の
周囲及び長さ全体に渡つて極部材と密着するのが望まし
い。

版及び極部材間の密着を強める為の付加的要素は、版の
前後縁３０、３１の夫々を第５図に示す如く予め曲折す
る事である。湾曲部は、好ましくは曲率がシリンダ表面
の曲率と実質的に同等であるか或いは僅かに小さい。こ
れが、版及び極部材間の密着の確立及び維持を、最も重
要である版の端に於て補助する。

第５図も又、版２３をシリンダ上に配設する為の好まし
い構造を例示している。ピン３３、３４をシリンダ表面
から半径方向外側に伸延させて位置決めする。版縁の半
円形の相補的な切欠きと細長切欠きとがピンを受止め且
つ製作上の許容誤差を満たしつつ版をシリンダ上に位置
づけする。版縁３０を図示の如く位置決めした後、版の
残余部がシリンダ表面周囲に巻付けられる。

第１図、４図及び５図の版２３は印刷用版である。印刷
するべき素材の線画は、オフセット印刷作業に於てイン
ク溜めからのインクによつて外側表面上に然るべく形成
される。第６図に例示する様に、磁性シリンダは弾性ブ
ランケツトの為にも又使用し得る。第６図のシリンダ及
び磁性構造は第４図におけると同一で良い。版３６の外
側表面には弾性ブランケツトシート３７が然るべく固定
される。第４図と同様、版３６は極板１４、１５同志間
の磁束によつて実質的に飽和する様な磁気抵抗及び半径
方向寸法の磁性材料から作製される。版３６の内側表面
は極部材周囲の外側表面と密着する。

磁気的に装着されたブランケツトは時々シリンダ表面上
周囲に於てクリーブ或いは偏位する傾向が有る。こうし
た運動の原因は完全には解明されて居ないが、シリンダ
表面からの版３６の部分的剥離であろうと考えられてい
る。引付け力の最大化はこうしたずれを除去する為の一
因子である。極部材対磁石の面積比を前述のシリンダ構
造の0.６３対１の比率以上に増加する事が、極く小さい
間隙寸法例えば0.０００５インチ（約0.０１ミリメート
ル）におけるずつと高い引付け力をもたらす事が分つ
た。然し乍ら、そうした高い面積比では、引付け力は間
隙が増大するに従つて急速に降下する。約0.４５対１と
約0.６５対１との間の面積比に於て極めて小さい間隙に
おける高い引付け力が、間隙の増大に伴う減衰を容認し
得る状態の下で達成された。従つて、版の縁を持上げる
為に必要な引剥し強さが最大化される。

第７図は、シリンダへの可撓性磁石２０、２１の組込み
方法を例示する。シリンダ胴１１にはスリーブ２８及び
極部材１４、１５が取付けられる。可撓性磁石は次い
で、シリンダを矢印３９方向に回転する等によつて極部
材同志間の細孔１７、１８内に巻付けられる。磁石は極
部材と隣接する様にして配向される。もし磁石がこうし
た配向に於て極めて接近した状態に持ち来たされると、
各磁石の磁界は互いに減磁し合う傾向が有る。本発明に
従えば、磁石は、先行磁石と見なし得る一方の磁石２０
が隣り合う極部材同志間の細孔に、後行磁石２１がその
隣りの細孔に入り込む前に完全に入る状態に於て角度偏
位される。従つて、極部材は、磁石が接近し過ぎる前に
磁石同志間に介挿され、組立て期間中の磁石の減磁が最
小化される。

仮に、極部材が加工硬化されていると磁気抵抗が増加す
る。焼鈍が磁気抵抗を減少し、保持能力を最大化する。
焼鈍を先きに述べた磁石組立て方法と組合わせる事によ
つて、保持力は第３図に示す従来のシリンダのそれと比
較して約1.２倍に増加する。

以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明の内
で多くの変更を為し得る事を銘記されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るシリンダ及び版の部分破除した
斜視図である。 第２図は、極部材が縦方向にそして磁石が横断方向に於
て示される、シリンダ表面の拡大部分断面図である。 第３図は、従来のシリンダの磁性構造及び版を示す拡大
部分断面図である。 第４図は、第１図を線４−４で切断した、本発明のシリ
ンダの磁性構造及び版を示す拡大部分断面図である。 第５図は、シリンダ上へのプレートの巻付けを示す斜視
図である。 第６図は、シリンダの表面にオフセットブランケツトを
具備する、第４図と同様の拡大部分断面図である。 第７図は、極部材同志間の間隙内への磁石の巻付けを例
示する、シリンダの部分破除した側面図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 １１：シリンダ胴 １４、１５：極部材 １７、１８：細孔 ２０、２１：磁石 ２３、３６：版 ２５、２６：環状部材 ２８：スリーブ ３７：ブランケツトシート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ表面上に二つの磁石受け入れ用細
   孔を画成してなる離間した二つの螺旋状の極部材をシリ
   ンダに配設する極部材配設段階と、 前記二つの可撓性の磁石の一つを前記細孔の一つに、前
   記磁石の他の一つを隣接する細孔内に、同じ極が相互に
   向い合う状態に於て配設することにより前記二つの磁石
   を前記シリンダ表面上に巻付ける磁石巻付け段階とを含
   み、 該磁石巻付け段階は、先に巻付けられる磁石が極部材同
   士間の細孔に完全に入った後、後から巻付けられる磁石
   が隣の細孔に入るよう角度偏倚させた状態で為されるこ
   とを特徴とする磁性シリンダの組み立て方法。
2. 【請求項２】細孔同士間の極部材が各磁石を互いの磁界
   から遮蔽するようになっている特許請求の範囲第１項記
   載の磁性シリンダの組み立て方法。